(57)【要約】【課題】良好な作業環境下で、低コストかつ簡便に、ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度指数と同等の精度で、コークスの品質を評価する。【解決手段】コークスの平均壁厚Ｗ、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が所定値以上の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ１、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が所定値未満の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ２、コークスのイナート組織の絶対最大長が１ｍｍ以上のものを対象として数値化した粗大イナート量Ｉ、石炭の揮発分ＶＭ、定数Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとから、ドラム強度指数ＤＩ15015を、下式    ＤＩ1506   ＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ    ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ    ＤＩ15015  ＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15を用いて算出する。【選択図】図１
2007291262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス中の平均壁厚Ｗ、円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ以上の気孔の低円形度気孔量Ｌ１、円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ未満の気孔の低円形度気孔量Ｌ２、及び、絶対最大長が１ｍｍ以上のイナート組織の粗大イナート量Ｉを測定し、これらの測定値をもとに、下記（１）式を用いてコークスの表面破壊強度ＤＩ1506を求め、石炭の揮発分ＶＭの測定値をもとに、下記（２）式を用いてコークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15を求め、該コークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15及び前記コークスの表面破壊強度ＤＩ1506をもとに、下記（３）を用いてコークスのドラム強度指数ＤＩ15015を推定することを特徴とするコークス強度推定方法。
ＤＩ1506   ＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ          ・・・（１）
ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ                                        ・・・（２）
ＤＩ15015  ＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15                               ・・・（３）
ただし、Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、及び、Ｄは、コークスの表面破壊強度ＤＩ1506（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上の百分率）の実測値とＷ、Ｌ１、Ｌ２、Ｃ、及び、Ｄの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、Ｅ、及び、Ｆは、コークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上で１５ｍｍ篩下の百分率）の実測値とＶＭの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、また、ドラム強度指数ＤＩ15015は、ドラム試験機で１５０回転した後の１５ｍｍ篩上の百分率である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉用コークスの強度を推定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コークス品質は高炉操業に大きな影響を与えるので、高炉の安定操業を行うためには、所定以上のコークス品質を確保することが重要である。
【０００３】
コークスの品質を評価する指標の一つに冷間強度指数がある。代表的なものとしては、ＪＩＳ  Ｋ２１５１に規定されたドラム強度指数、タンブラー強度指数などがある。これらの指数は、いずれも、コークスを内側に羽のついた円筒形の容器に装入し、該容器を規定回数回転させた後、コークスを取り出し、規定の大きさの篩上（又は篩下）の試料質量の初期試料質量に対する百分率によって表される。
【０００４】
ＪＩＳ  Ｋ２１５１の冷間強度指数の測定には、回転試験機、篩、秤量器が必要である。また、１０ｋｇ以上のコークス試料の製造には、石炭粉砕機、１０ｋｇ以上のコークスの製造が可能な乾留炉、コークス消火装置が必要である。さらに、回転試験機、篩、石炭粉砕機等の粉塵発生箇所には、集塵装置を併設する必要がある。このように、冷間強度指数の測定には、数多くの大規模な設備が必要であり、設備の維持費、運転費、複数の作業者の人件費等、高額なコストを要するという問題点がある。
【０００５】
また、冷間強度指数の測定にあたり、回転試験機、篩、石炭粉砕機等においては粉塵が発生するので、作業環境が好ましくないという問題点もある。
【０００６】
これらの問題点を解決するために、特許文献１には、コークスの顕微鏡写真から平均壁厚Ｗ、低円形度気孔量Ｌ、及び、粗大イナート量Ｉを数値化し、これらの値と、石炭中の揮発分ＶＭとから、ドラム強度指数ＤＩ15015を、下記（４）式
ＤＩ15015＝Ａ×Ｗ−Ｂ×Ｌ−Ｃ×Ｉ−Ｄ×ＶＭ＋Ｅ                  ・・・（４）
を用いて算出し、ＪＩＳ  Ｋ２１５１の冷間強度指数強度を推定する方法が開示されている。
【０００７】
しかし、低円形度気孔量Ｌは、所定の円形度未満の気孔について、周囲長を単純に累積し、その値を、解析領域の面積で割っただけのものであり、低円形度気孔の大きさが冷間強度指数に与える影響を、十分考慮していない。そのため、上記（４）式では、ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度指数やタンブラー強度指数などと同等の精度の品質評価が十分にできないという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するため、良好な作業環境下で、低コストでかつ簡便に、ドラム強度指数やタンブラー強度指数等と同等の精度で、品質評価を可能とするコークス強度の推定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
【００１１】
コークス中の平均壁厚Ｗ、円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ以上の気孔の低円形度気孔量Ｌ１、円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ未満の気孔の低円形度気孔量Ｌ２、及び、絶対最大長が１ｍｍ以上のイナート組織の粗大イナート量Ｉを測定し、これらの測定値をもとに、下記（１）式を用いてコークスの表面破壊強度ＤＩ1506を求め、石炭の揮発分ＶＭの測定値をもとに、下記（２）式を用いてコークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15を求め、該コークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15及び前記コークスの表面破壊強度ＤＩ1506をもとに、下記（３）を用いてコークスのドラム強度指数ＤＩ15015を推定することを特徴とするコークス強度推定方法。
【００１２】
ＤＩ1506   ＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ          ・・・（１）
ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ                                        ・・・（２）
ＤＩ15015  ＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15                               ・・・（３）
ただし、Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、及び、Ｄは、コークスの表面破壊強度ＤＩ1506（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上の百分率）の実測値とＷ、Ｌ１、Ｌ２、Ｃ、及び、Ｄの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、Ｅ、及び、Ｆは、コークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上で１５ｍｍ篩下の百分率）の実測値とＶＭの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、また、ドラム強度指数ＤＩ15015は、ドラム試験機で１５０回転した後の１５ｍｍ篩上の百分率である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、良好な作業環境下で、ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度指数と同等の精度で、コークス品質を評価すること可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
コークスの破壊は脆性破壊であり、コークス塊の内部に存在する欠陥を起点として破壊が起こる。ドラム試験等の回転試験により、コークスは脆性破壊を起こして、粉が発生するが、この時発生する１５ｍｍ以下の粉は、主に、体積破壊により発生する６−１５ｍｍの粉と、主に表面破壊により発生する６ｍｍ未満の粉の両方である。
【００１５】
コークス強度の冷間強度指数として、ＪＩＳ  Ｋ２１５１に規定されたドラム強度指数（１５０回転後の１５ｍｍ篩上の百分率であり、以下、ＤＩ15015と記載する）や、タンブラー強度指数等があることは、前述した通りである。まず、ドラム強度指数ＤＩ15015と、体積破壊及び表面破壊の両方の破壊メカニズムとの関係について説明する。
【００１６】
ドラム強度指数ＤＩ15015は、体積破壊及び表面破壊の両方の破壊メカニズムによって発生する粉の影響を受ける。そして、ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上の百分率を、ＤＩ1506、１５０回転後の６ｍｍ篩上で１５ｍｍ篩下の百分率を、ＤＩ1506-15とすると、ドラム強度指数ＤＩ15015は、ＤＩ1506−ＤＩ1506-15で表される。
【００１７】
本発明者らは、体積破壊により発生する６−１５ｍｍの粉について、石炭の揮発分ＶＭに大きく依存し、揮発分ＶＭが高いほど６−１５ｍｍ粉の発生量は増え、ＤＩ1506-15が大きくなることを見出した。
【００１８】
一方、表面破壊により発生する６ｍｍ未満の粉について、本発明者らがコークスの破壊機構について鋭意検討した結果、大きく分類して２つの欠陥を起点にして破壊が起こり、粉が発生することが判明した。即ち、欠陥の１つは、石炭粒子の接着が不完全な部分であり、もう１つは、ｍｍオーダーの粗大なイナート組織であり、本発明者らは、これら２つの欠陥がＤＩ1506と相関があることを見出した。
【００１９】
上記表面破壊における２つの欠陥について、以下に、具体的に説明する。まず、１つ目の欠陥である、石炭粒子の接着が不完全な部分は、石炭粒子の膨張性不足又は石炭の装入密度不足によって形成される。石炭粒子の膨張性又は石炭の装入密度が不足していると、石炭粒子が自由膨張して破裂し、粒子同士が十分に接着できない。
【００２０】
石炭粒子の接着が不完全な部分の第１の形状特徴は、コークス壁が薄い点である。よって、石炭粒子の接着が不完全な部分が多いと、コークス壁の薄い部分が多くなり、コークス平均壁厚は低下する。
【００２１】
また、石炭粒子の接着が不完全な部分の第２の形状特徴は、コークス壁が不連続であり、気孔が連続化又は粗大化している点である。いくつもの気孔が連続していると、気孔の形状は複雑になり、下記（５）式で定義する円形度が低くなり、低円形度気孔が増加する。
【００２２】
円形度＝（４π×Ｓ）／（ｌ2）                                    ・・・（５）
Ｓ：気孔面積、ｌ：気孔の周囲長
上記低円形度気孔は、１μｍから１５ｍｍ程度の幅広い大きさで存在する。ここで、大きさとは、低円形度気孔の絶対最大長であり、絶対最大長とは、気孔の輪郭線上における任意の２点間の距離の最大値のことである。
【００２３】
特に、絶対最大長が３ｍｍ以上の粗大な低円形度気孔は、多くの気孔が連続化していて、コークス壁を不連続にしている。こうした粗大な低円形度気孔は、ドラム試験等で落下衝撃を受けた際、破壊が進展する確率が非常に高いものである。よって、絶対最大長３ｍｍ以上の粗大な低円形度気孔は、ＤＩ1506を著しく低下させる原因となる。
【００２４】
次に、２つ目の欠陥である、粗大なイナート組織については、以下の通りである。イナート組織は、乾留過程で軟化溶融する組織（ビトリニットやエグジニット）に比べて、揮発分が低い。そのため、イナート組織と軟化溶融する組織では、乾留時における収縮率が異なる。この収縮率の差によって、両組織の界面に応力が発生し、イナート組織の内部又は周辺に、クラックが生成する。
【００２５】
イナート組織は、０．１μｍから１０ｍｍ程度の幅広い大きさで存在する。ここで、大きさとは、イナート組織の絶対最大長であり、絶対最大長とは、イナート組織の輪郭線上における任意の２点間の距離の最大値のことである。
【００２６】
コークス中のｍｍオーダー（０．５ｍｍ以上）の粗大なイナート組織には、ｍｍオーダー（０．５ｍｍ以上）の大きなクラックが生成する。グリフィスの破壊条件式（例えば、J.F.Knott（宮本博訳）、破壊力学の基礎、ｐ．107、培風館（1977））によると、大きなサイズのクラックが、小さなサイズのクラックよりも、低い応力で進展する。
【００２７】
特に、コークス中の１ｍｍ以上のイナート組織の内部又は周辺のクラックは、ドラム試験等で落下衝撃を受けた際、進展する確率が非常に高いものである。よって、絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大なイナート組織は、ＤＩ1506を著しく低下させる原因となる。
【００２８】
以上のことにより、ＤＩ1506-15は、石炭の揮発分ＶＭと相関があり、ＤＩ1506は、コークス平均壁厚、低円形度気孔、及び、粗大イナートと相関がある。そして、ドラム強度指数ＤＩ15015は、ＤＩ1506−ＤＩ1506-15で表されるから、これらの因子から、ドラム強度指数ＤＩ15015を推定することが可能である。
【００２９】
また、タンブラー強度指数は、ＪＩＳ  Ｋ２１５１に規定されているように、１４００回転後の２５ｍｍ篩上の百分率ＴＩ25と６ｍｍ篩上の百分率ＴＩ6の２つの指数である。タンブラー試験機で１４００回転した後の６ｍｍ篩上で２５ｍｍ篩下の百分率をＴＩ6-25とすると、本発明者らは、ＴＩ6-25は、体積破壊により発生する粉であり、ＤＩ1506-15と同様に石炭の揮発分ＶＭと相関があることを見出した。
【００３０】
また、本発明者らは、ＴＩ6は、表面破壊強度を示し、ＤＩ1506と同様に、コークスの平均壁厚、低円形度気孔量、及び、粗大イナート量と相関があることを見出した。
【００３１】
ＴＩ25は、ＴＩ6−ＴＩ6-25で表される。したがって、タンブラー強度指数についても、ドラム強度指数と同様に、コークスの平均壁厚、低円形度気孔量、及び、粗大イナート量と、石炭の揮発分とを用いて、強度推定が可能である。
【００３２】
さらに、マイカム強度など、その他の回転衝撃試験機を用いて測定するコークス強度指標についても、同様に、コークスの平均壁厚、低円形度気孔量、及び、粗大イナート量と、石炭の揮発分とを用いて、強度推定が可能である。
【００３３】
次に、本発明者らは、下記（１）式に示すように、コークスの平均壁厚Ｗ、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ以上の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ１、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ未満の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ２、絶対最大長が１ｍｍ以上のイナートを数値化した粗大イナート量Ｉ、及び、これらのＤＩ1506への影響度を表す定数Ａ〜Ｄから、精度良く、ＤＩ1506を推定することが可能であると想到するに至った。
【００３４】
ＤＩ1506＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ              ・・・（１）
また、ＤＩ1506-15は、揮発分ＶＭと相関があり、下記（２）式で表すことが可能であることを見出した。
ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ                                         ・・・（２）
【００３５】
以上より、ドラム強度指数ＤＩ15015は、下記（３）式により表されるので、ドラム強度指数ＤＩ15015は、平均壁厚Ｗ、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量Ｌ１、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量Ｌ２、絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大イナート量Ｉ、及び、揮発分ＶＭにもとづいて推定することが可能であることを見出した。
ＤＩ15015＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15                                  ・・・（３）
【００３６】
ただし、Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、及び、Ｄは、コークスの表面破壊強度ＤＩ1506（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上の百分率）の実測値とＷ、Ｌ１、Ｌ２、Ｃ、及び、Ｄの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、Ｅ、及び、Ｆは、コークスの体積破壊強度ＤＩ1506-15（ドラム試験機で１５０回転した後の６ｍｍ篩上で１５ｍｍ篩下の百分率）の実測値と上記ＶＭの測定値から、予め、実験的に求められる定数であり、また、ドラム強度指数ＤＩ15015は、ドラム試験機で１５０回転した後の１５ｍｍ篩上の百分率である。
【００３７】
具体的には、上述した表面破壊における２種類の欠陥の形状特徴をもとに、石炭粒子の接着が不完全な部分を、平均壁厚と絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量、及び、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量によって数値化し、粗大なイナート組織を、絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大イナート量によって数値化する（図１のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０４）。
【００３８】
そして、この平均壁厚、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量、及び、絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大イナート量によって、表面破壊強度を表す１５０回転後の６ｍｍ篩上の百分率（ＤＩ1506）を求め（ステップＳ１０５）、石炭中の揮発分ＶＭから、体積破壊により発生する粉を表す１５０回転後の６ｍｍ篩上で１５ｍｍ篩下の百分率（ＤＩ1506-15）を求め（ステップＳ１０６）、ドラム強度指数ＤＩ15015を、ＤＩ1506−ＤＩ1506-15により求める（ステップＳ１０７）。
【００３９】
以下に、ＤＩ1506を求める具体的な方法について説明する。
【００４０】
まず、コークス試料及びその顕微鏡写真を作成する。
１）石炭を３ｍｍ以下の質量比７０〜８５％に粉砕し、乾留し、コークスを製造する。
２）コークスを採取し、切断面を樹脂埋めして、顕微鏡で写真撮影をする。
【００４１】
平均壁厚Ｗは、以下の方法によって数値化する。
１）作成した写真について、画像解析ソフトを用いて、コークス壁と気孔を２値化する。
２）図２に示すように、水平方向に全画素スキャンして、コークス壁の厚み（図中、太線部分、参照）を測定し、その平均値Ｗｌ（μｍ）を求める。
３）垂直方向についても、同じように、コークス壁の厚みを測定し、その平均値Ｗｖ（μｍ）を求める。
４）平均壁厚Ｗ（μｍ）を、Ｗ＝（Ｗｌ＋Ｗｖ）／２として求める。
【００４２】
低円形度気孔量Ｌ１、Ｌ２は、以下の方法によって数値化する。
１）作成した写真について、画像解析ソフトを用いて、コークス壁と気孔を２値化する。
２）上記円形度が０．２以下の気孔を、低円形度気孔と特定する。
３）上記低円形度気孔を、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔と、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔に分類する。
【００４３】
４）絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔について、累積周囲長Ｌｓ１（ｍｍ）を求める。絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔について、累積周囲長Ｌｓ２（ｍｍ）を求める。
５）画像解析に用いた写真の領域面積Ｓａ（ｍｍ2）を求める。
６）絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量Ｌ１（ｍｍ／ｍｍ2）を、Ｌ１＝Ｌｓ１／Ｓａとして求め、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量Ｌ２（ｍｍ／ｍｍ2）を、Ｌ２＝Ｌｓ２／Ｓａとして求める。
【００４４】
ここで、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量Ｌ１と、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔Ｌ２に分類し、上記（１）式に示すように、各々について、定数Ｂ１、Ｂ２を設定した理由について、以下に述べる。
【００４５】
図３に、ＤＩ1506が８６．９ポイントのCoke１、ＤＩ1506が８４．５ポイントのCoke２という２種類のコークスについての低円形度気孔量の分布を示す。ここで、横軸は、低円形度気孔の絶対最大長の区分、縦軸は、各絶対最大長の区分における低円形度気孔量である。
【００４６】
Coke１については、３ｍｍ以上の低円形度気孔が存在せず、０．３〜１ｍｍの小さな低円形度気孔が最も多く存在しているのが特徴である。一方、Coke２については、絶対最大長が３ｍｍ以上の粗大な低円形度気孔が存在し、Coke１に比べ、気孔径分布が粗いことが特徴である。
【００４７】
また、図３中の数値Ｌは、全区分の低円形度気孔量を単純に累積した値である。Coke１のＬは６．４３、Coke２のＬは５．８５であり、Coke２の方が小さい。一方、Coke１のＤＩ1506は８６．９ポイント、Coke２は８４．５ポイントであり、Coke２の方が２．４ポイント低い。
【００４８】
つまり、Coke２の方が、低円形度気孔量Ｌが小さいにもかかわらず、ＤＩ1506が低く、単純に、円形度０．２未満の低円形度気孔について周囲長を累積したのみでは、低円形度気孔のＤＩ1506への影響を十分評価することはできないということが判明した。
【００４９】
そこで、本発明者らは、上記の結果を踏まえ、絶対最大長が大きい低円形度気孔がＤＩ1506を著しく低下させる原因になると考え、低円形度気孔を絶対最大長何ｍｍで分類すれば、最も精度よくＤＩ1506を推算できるか否かについて検討した。
【００５０】
６種類のＤＩ1506の異なるコークスについて低円形度気孔を測定し、それぞれのコークスについて、所定の絶対最大長（０．３ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍ、及び、１５ｍｍ）以上と未満で、低円形度気孔を分類した。
【００５１】
低円形度気孔を絶対最大長０．３ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍ、及び、１５ｍｍで分類したそれぞれの場合について、上記（１）式の定数Ａ〜Ｄを求めてＤＩ1506を推算し、実測ＤＩ1506との相関係数について検討した。その結果、図４に示すように、低円形度気孔を、絶対最大長が３ｍｍ以上と３ｍｍ未満で分類した場合、ＤＩ1506の推算値と実測値の相関係数が最も大きいことを見出した。
【００５２】
粗大イナート量Ｉは、以下の方法によって数値化する。
１）ｍｍオーダーのイナート組織をマーキングし、画像解析ソフトを用いて、絶対最大長が所定値以上のマーキングした領域ついて、写真の全領域に対する累積面積比Ｓｉ（％）を計測する。
２）コークス壁と気孔を２値化し、気孔の領域について、写真の全領域に対する累積面積比Ｓｐ（％）を計測する。
３）粗大イナート量Ｉ（％）を、Ｉ＝Ｓｉ／（１００−Ｓｐ）×１００として求める。
【００５３】
本発明者らが検討した結果、コークス中の絶対最大長１ｍｍ以上のイナート組織の内部又は周辺のクラックは、ドラム試験等で落下衝撃を受けた際、進展する確率が非常に高いため、粗大イナート量を求める際のマーキングするイナート組織としては、１ｍｍ以上を対象とすることで、推算値の精度がより向上することを見出した。
【００５４】
以上より、本発明では、下記（１）式に示すように、平均壁厚Ｗ、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ１、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ２、及び、絶対最大長が１ｍｍ以上のイナート組織を数値化した粗大イナート量、及び、定数Ａ〜Ｄから、ＤＩ1506を推算する。
ＤＩ1506＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ              ・・・（１）
【００５５】
なお、Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、及び、Ｄの定数は、最低５種類のＤＩ1506、平均壁厚Ｗ、絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量Ｌ１、絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量Ｌ２、絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大イナート量Ｉを測定して、求めることができる。
【００５６】
次に、ＤＩ1506-15を求める具体的な方法について説明する。ＤＩ1506-15と揮発分ＶＭとの関係について鋭意検討した結果、ＤＩ1506-15は揮発分ＶＭと相関があることが判明した。そこで、下記（２）式に示すように、揮発分ＶＭ及び定数Ｅ、Ｆで、ＤＩ1506-15を推算する。
ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ                                         ・・・（２）
【００５７】
なお、最低２種類のＤＩ1506-15、及び、石炭の揮発分ＶＭを測定すれば、ＤＩ1506-15推定のための定数Ｅ及びＦを求めることができる。
【００５８】
最終的に、ドラム強度指数ＤＩ15015は、上記（１）式及び（２）式によりそれぞれ求めたＤＩ1506及びＤＩ1506-15から、下記（３）式で推算することができる。
ＤＩ15015＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15                                  ・・・（３）
【００５９】
また、タンブラー強度指数についても、平均壁厚Ｗ、低円形度気孔量Ｌ、粗大イナート量Ｉ、配合炭ＶＭを用いて、下記（６）式、（７）式、及び、（８）式で表すことが可能である。なお、定数Ａ’、Ｂ１’、Ｂ２’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、及び、Ｆ’は定数である。
【００６０】
ＴＩ6   ＝Ａ’×Ｗ−Ｂ１’×Ｌ１−Ｂ２’×Ｌ２−Ｃ’×Ｉ＋Ｄ’    ・・・（６）
ＴＩ6-25＝Ｅ’×ＶＭ＋Ｆ’                                        ・・・（７）
ＴＩ25  ＝ＴＩ6−ＴＩ6-25                                         ・・・（８）
【実施例】
【００６１】
（実施例）
実際のコークス炉における乾留挙動をシミュレーションすることが可能な試験炉を用いて、６種類のＤＩ15015の異なるコークスを製造した。下記（１）式の定数Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅは、そのコークスのＤＩ1506、平均壁厚Ｗ、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ最大長が３ｍｍ以上の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ１、コークスの気孔の円形度が０．２以下でかつ絶対最大長が３ｍｍ未満の気孔を数値化した低円形度気孔量Ｌ２、コークスのイナート組織の絶対最大長が１ｍｍ以上のものを対象として数値化した粗大イナート量Ｉを測定し、これらの値について統計解析を行って求めた。
【００６２】
下記（２）式の定数Ｅ、及び、Ｆは、コークスのＤＩ1506-15、及び、乾留前の石炭の揮発分ＶＭを測定し、これらの値について統計解析を行って求めた。その結果、得られた具体的な数値は、以下に示す通りである。
【００６３】
ＤＩ1506   ＝Ａ×Ｗ−Ｂ１×Ｌ１−Ｂ２×Ｌ２−Ｃ×Ｉ＋Ｄ          ・・・（１）
ＤＩ1506-15＝Ｅ×ＶＭ＋Ｆ                                        ・・・（２）
ＤＩ15015  ＝ＤＩ1506−ＤＩ1506-15                               ・・・（３）
Ａ＝０．００６、Ｂ１＝１．８０１、Ｂ２＝０．４１３、Ｃ＝０．１１０、Ｄ＝８９．３３  Ｅ＝０．１０２５  Ｆ＝−０．４７５４
【００６４】
比較例として、低円形度気孔量Ｌを、円形度０．２未満の気孔の周囲長を単純に累積した値を画像解析領域の面積で割った値とし、下式のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅを、統計解析によって求めた。
【００６５】
ＤＩ15015＝Ａ×Ｗ−Ｂ×Ｌ−Ｃ×Ｉ−Ｄ×ＶＭ＋Ｅ                   ・・・（９）
Ａ＝−０．０３１、Ｂ＝０．７４４、Ｃ＝０．１３８、Ｄ＝０．２１０、
Ｅ＝９６．０９
【００６６】
次に、小型乾留炉で乾留した９種類のコークスについて、平均壁厚Ｗ、低円形度気孔量Ｌ１、Ｌ２、Ｌ、粗大イナート量Ｉ、及び、乾留前の石炭の揮発分ＶＭを求めたものを、表１に示す。この結果と、上記で得られた式を用いて、ＤＩ15015を推算し、ＪＩＳ  Ｋ２１５１記載のドラム試験機による１５０回転後の１５ｍｍ篩上の百分率ＤＩ15015で得られた実測値と比較した。
【００６７】
【表１】
2007291262.tif 000003
【００６８】
図５及び図６に、本発明例である（１）〜（３）式、及び、比較例である（９）式により推定されるＤＩ15015と、ＪＩＳ  Ｋ２１５１により測定した実績のＤＩ15015を比較した結果を示す。これらの図から解るように、本発明例である（１）〜（３）式の方が、（９）式に比べて相関係数が大きく、本発明の強度推定方法は、より精度良く、コークスの品質を適確に評価することが可能なものであることが解る。
【００６９】
また、ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度の測定に必要な運転費・工数と、本発明によるドラム強度推定に必要な主な運転費・工数ついて比較したところ、本発明によるドラム強度推定方法は、ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度測定に比べ、運転費・工数が少なく、さらに、作業環境面でも優れていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】コークス強度を推定する手順を示す図である。
【図２】平均壁厚を数値化する方法を示す図である。
【図３】ＤＩ1506の異なる２種類のコークスについての低円形度気孔量の分布を示す図である。
【図４】低円形度気孔の分類に用いた絶対最大長と、ＤＩ1506の推算値と実測値の相関係数Ｒ2との関係を示す図である。
【図５】本発明例である（３）〜（５）式により推定されるＤＩ15015と、ＪＩＳ  Ｋ２１５１により測定した実側のＤＩ15015とを比較する図である。
【図６】比較例である（１０）式により推定されるＤＩ15015と、ＪＩＳ  Ｋ２１５１により測定した実側のＤＩ15015とを比較する図である。
【符号の説明】
【００７１】
ＤＩ15015    ＪＩＳ  Ｋ２１５１のドラム強度指数
Ｗ    平均壁厚
Ｌ１    絶対最大長が３ｍｍ以上の低円形度気孔量
Ｌ２    絶対最大長が３ｍｍ未満の低円形度気孔量
Ｉ    絶対最大長が１ｍｍ以上の粗大イナート量
ＶＭ    石炭の揮発分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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